Energías alternativas

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Solar térmica

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Minihidráulica

Biomasa

Energía del mar

Geotérmica

Energías alternativas: nuevos metodos de producción

El escenario energético español se caracteriza por tener una fuerte dependencia energética del exterior que deriva en la necesidad de la importanción del 75% de la energía primaria que consumimos, representando el petróleo la mitad de nuestro consumo energético.Además, mantenemos un crecimiento de la demanda energética de un 5% anual.

Las instalaciones

Aisladas

Conectadas a la red

Instalación de placas solares térmicas

El aprovechamiento de la energía eólica tiene como fin la transformación de la energía cinética del viento en energía eléctrica.

¿Qué es?

Primeras Instalaciones

Procedencia

Clasificación

se utilizan para obtener energía eléctrica

Es ordenada, jerárquica y estructurada.

Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía.

Inicialmente, las placas térmicas solares eran sistemas abiertos en los que el agua circulaba por dentro de las propias placas, cuyo uso era la obtención de agua caliente sanitaria (agua destinada al consumo humano que ha sido calentada).

Resultados

Es el sistema de generación de calor (hasta 55-60ºC) y frío más eficiente de los actualmente disponibles en el mercado y está calificado como energía renovable en la Unión Europea.

Estas primeras instalaciones han sido sustituidas por sistemas de agua caliente sanitaria cerrados con acumulador y circuito de retorno.

Aisladas o conectadas a la red

¿Cómo pueden ser?

De sistemas forestales arbolados y de residuos industriales de madera. Los cultivos energéticos se obtienen a partir de explotaciones agrícolas o forestales, en las que el único objetivo es obtener biomasa con un importante potencial energético.

La biomasa forestal procede

Las energías alternativas por lo tanto coinciden con las renovables, las cuales son enumeradas con susp rincipales características a continuación.

La situación actual en el ámbito de la Unión Europea se caracteriza por el elevado crecimiento de la demanda, la importante dependencia del exterior y un aumento preocupante de la emisión de gases contaminantes.

energético

Desde el punto de vista

Estos aspectos hacen que sea imprescindible impulsar el aprovechamiento de los recursos renovables. (energías renovables).

¿Qué se entiende, entonces, por energías alternativas? Aquellas fuentes que se alejen de los problemas generados por el uso de combustibles fósiles y nucleares (por sus conocidos riesgos medioambientales y de seguridad).

Las fuentes de energía renovables se caracterizan por renovarse cíclicamente, sin perjudiciar el medio natural, lo que hace que sean, por tanto, las más respetuosas con el entorno que nos rodea.

El tamaño de la instalación depende de su aplicación, las necesidades energéticas y el tipo de equipo utilizados. A continuación, se muestran cuatro casos típicos de aplicaciones:

• Instalación solar térmica para la generación de agua caliente sanitaria de pequeño consumo.

• Instalación solar térmica para la generación de agua caliente sanitaria en centro de gran consumo.

• Instalación solar térmica para la generación de agua caliente sanitaria y apoyo a la calefacción por suelo radiante en vivienda unifamiliar.

• Instalación solar térmica para la generación de agua caliente sanitaria y climatización de piscina cubierta.

que plantea una nueva estrategia para alcanzar una sociedad próspera y justa, basada en una economía eficiente en el consumo de recursos y que fija como objetivo lograr la neutralidad climática en el 2050.

presentó en 2019 el Green Deal

La Unión Europea

Mediante la instalación de placas solares térmicas se transforma la energía de la radiación solar en energía térmica.La radiación solar impacta contra las placas solares (captadores), dentro de las cuáles unas tuberías recubiertas con materiales maximizan la absorbancia de radiación solar y minimizan la emisión de radiación infrarroja. Una vez el líquido caloportador ha circulado el tiempo de residencia estimado en el panel, es conducido del captador al depósito acumulador, en caso de que este disponga de intercambiador de calor en el que la energía es trasferida al agua que, a continuación, se acumula en el depósito acumulador.Por lo tanto, podemos encontrar instalaciones con intercambiadores de calor previos al depósito acumulador e instalaciones en las que el propio depósito acumulador tenga instalado un intercambiador de calor. En ambos casos, el agua caliente sanitaria acumulada es direccionada a la vivienda para sus diferentes uso.

• Ausencia de mantenimiento
• Autonomía
• Ausencia de emisiones de gases
• Ausencia de depósitos combustibles
• Su gran escalado (viviendas unifamiliareres, centros comerciales o industrias.

En Europa (Suecia, Alemania) datan del año 2000 y, además de por su alta eficiencia, destacan por:

Primeras instalaciones

• Electrodomésticos un 8%
• Agua caliente y calefacción 29%
• Cocina 5%
• Iluminación 4%
• Coche (se lleva el mayor consumo) 54%

El coche supera al consumo energético del hogar en su conjunto

Hay que destacar que las fuentes renovables han alcanzado prácticamente en producción a las no renovables.

Consumo medio desglosado en un hogar medio

Es por ello que en nuestro hogar y nuestro vehículo donde debemos realizar prácticas orientadas al ahorro energético y uso eficiente de la energía.

Según datos de la Red eléctrica de España, la producción de energía eléctrica en nuestro país mantiene su dependencia de fuentes no renovables, en concreto de la energía nuclear.

• Centrales de embalse: se acumulan agua para su aprovechamiento posterior en generación eléctrica.
• Centrales fluyentes: generan electricidad de una forma continua, en la medida que exite caudal disponible, sin acumulación.
• Centrales de bombeo: en ellas se bombea agua a cuotas superiores en los momentos de excedentes de electricidad (bajo coste) para luego aprovecharla en los momentos de elevado consumo eléctrico en el sistema.

De forma general, se pueden distinguir tres tipos de aprovechamientos hidroeléctricos.

En estas instalaciones aprovechan las altas temperaturas a pocos metros de profundidad en la superficie del a corteza terretre.Si existe fluido (agua en forma líquida o gaseosa) a presión y alta temperatura, esta agua puede ser utillizada directamente en la instalación para la producción de energía eléctrica.

Instalación geotérmica de alta altura

Algunas zonas presentan características geológicas que favorecen la aparición de surgencias de agua a altas temperaturas, como es el caso de la provincia de Ourense.

Donde se pueden encontrar diferentes zonas con aguas termales a más de 50 ºC, que son aprovechadas para calefacción y para su uso lúdico y medicinal en diferentes piscinas, sin requerir consumo energético alguno.

Tradicionalmente, se ha aprovechado la energía de los cauces de los ríos para su transformación en energía mecánica (molinos de cereales). Posteriormente, estos aprovechamientos fueron drivando hacia las centrales hidroeléctricas, que llevaban a cabo la transformación en energía eléctrica par asu distribución en la red.

Son útiles en zonas a las que no llegan las líneas eléctricas convencionales, y necesitan de un sistema de acumulación de energía (baterias) para proporcionar energía eléctrica en los momentos en los que nose está captando energía solar suficiente.

Las instalaciones fotovoltaicas tienen por el momento el gran problema de su alto coste. Para instalaciones fotovoltaicas aisladas, el coste se encuentra entre 12000 y 13000 euros por kWp, y para instalaciones conectadas a la red, entre 5500 y 7000 euros por kWp, en funcion del tamaño de la instalacion, equipamiento, interconexión, etc.Este coste aumenta en aquellas instalaciones en las que se incorpora un sistema de seguimiento solar, de forma que los paneles se van orientando cara al sol a medida que el día va discurriendo.

Esta transformación se realiza a través de los aerogeneradores, máquinas con elementros que experimentan un movimiento (en general, de rotación) cuando reciben una corriente de aire de suficiente intensidad. La energía mecánica convierte la electricidad mediante un generador eléctrico.

el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC)que plantea objetivos para conseguir una economía descarbonizada en 2050.

se ha presentado

En España

• La bomba de calor conduce agua por este circuito (8-12ºC), que capta el calor de las rocas y el agua que la rodean (15-16ºC en Galicia, 7-9ºC en Alemania o Suecia).
• Utilizando un ciclo de compresión-expansión, con pequeñas cantidades de un gas (R410A propano), una bomba de calor calienta agua en otro circuito hasta 55-60ºC.

Su principio de funcionamiento se basa en commbinar una máquna ampliamente testada en el mercado, una bomba de calor agua-agua unirla a un circuito cerrado de agua que se entierra en el suelo. Habitualmente se perforan pozos de 15 cm de diámetro (figura) hasta 100-125 metros de profundidad, para luego introducir en el agujero una tubería de polietileno unida por el extremo. Finalmente el agujero se cementa totalmente.

Instalaciones geotérmicas de muy baja temperatura

Por cada unidad de energía eléctrica consumida se producen 4-5 unidades de energía calorífica.

La tierra es una gran pila térmica y estos sistemas permiten aprovechar esta energía continua estable de muy baja temperatura, no útil, en energía calorífica útil, con temperaturas máximas de 60ºC.

La estabilidad térmica del suelo durante todo el año permite reducir la potencia eléctrica que se va a contratar, produciendo el doble de energía que los sistemas aerotérmicos o 4-5 veces más que una caldera de gas o gasóleo.

En la actualidad, se cuenta con profesionales altamente especializados en las diferentes partes de la instalación, además, los nuevos equipos con compresor de velocidad variable mejoran el rendimiento y requieren de menor potencia eléctrica.

En próximas fechas, se empezarán a comercializar bombas de calor de gas propano, eliminando el R410A, lo que incluso permitirá alcanzar mejores rendimientos.

Los aerogeneradores más utilizados son de eje horizontal y de tres palas, y se agrupan en los llamados parques eólicos, instalaciones de generación eléctrica situadas en los emplazamientos de elevado potencial eólico. Un parque eólico se caracteriza por tener un conjunto de aerogeneradores que comparten una subestimación de transformación y una línea común de evacuación de energía eléctrica.

El código técnico de edificación DB-HE4(CTE) establece que su aplicación será obligatoria en el caso de que el consumo de ACS sea superior a 100 litros/día. De igual modo, debe ser tenido en cuenta el Real Decreto 865/2003, que establece que la temperatura mínima de los depósitos acumuladores de agua debe ser de 60ºC con el fin de evitar la multiplicación de la bacteria Legionella.

Considerando el volumen de agua que debe ser calentado por el circuito, la temperatura mínima del depósito y las pérdidas de calor de la instalación, se podrán dimensionar la superficie de las placas solares térmicas que se van a instalar. La tecnología de los captadores resulta fundamental para garantizar la producción de energía térmica necesaria, pudiéndose diferenciar:

• Captadores solares planos: los tubos por los que circula el agua en este tipo de captadores se encuentran instalados y aislados en el interior del panel, por lo que al calentarse el panel y las propias tuberías al incidir la radiación sobre dicha instalación, aumenta la temperatura del líquido caloportador.

• Captadores solares de tubo de vacío: a diferencia de lo que sucede en los captadores planos, el fluido caloportador en estos paneles circula por el interior de tubos al vacío, por lo que aumenta la eficiencia.

La energía del mar o mareomotriz o undimotriz

Hace referencia a la producción de energía eléctrica gracias a la fuerza y movimientos del mar.En estos momentos se está evaluando la viabilidad de est e tipo de proyectos, con la esperanza de que en los próximos años se pueda acometer alguno de ellos que, sin duda, tendrán un contenido inicialmente experimental.

• La biomasa forestal
• Los cultivos energéticos

Es la materia orgánica originada en un proceso biológico que se puede utilizar como fuente de energía.La variedad de materias incluidas en el concepto de biomasa permite formular diversas alternativas energéticas, que se agrupan, principalmente, en dos áreas:

¿Qué es?

Se implantan en los lugares a los que sí llegan líneas eléctricas. No necesita sistema de acumulación y el propietario puede vender el total de la energía generada por el sistema, a medida que se va produciendo, a un precio muy superior al que compra la eenergia, por lo que es rentable económicamente vender toda la producción, independientemete que se necesite o no.